DE112006002167T5 - Verfahren zum Herstellen von Niederolefinen unter Unterdruck - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von Niederolefinen unter Unterdruck Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Herstellen von Niederolefinen, welches unter den Bedingungen des katalytischen Crackens von Olefinen durchgeführt wird und als einen Ausgangsstoff ein an Olefinen angereichertes Gemisch annimmt, das ein oder mehrere C4- oder höhere Olefine enthält, umfasst die Schritte:
a) Zulassen, dass der Ausgangsstoff mit einem kristallinen Aluminosilikat-Katalysator mit einem SiO2/Al2O3-Molverhältnis von mindestens 10 in Kontakt kommt, wodurch sich ein Reaktionsabfluss ergibt, der Niederolefine enthält; und
b) Abtrennen der Niederolefine aus dem Reaktionsabfluss;
wobei der Reaktionsdruck von –0,1 MPa bis < 0 MPa beträgt.

Description

  • QUERVERWEIS
  • Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der Patentanmeldung mit der Seriennr. 200510028810.9 , eingereicht beim State Intellectual Property Office von China am 15. August 2005, in Anspruch, die hier zur Bezugnahme in ihrer Gänze zu allen Zwecken eingeschlossen ist.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Niederolefinen und insbesondere ein Verfahren zum Herstellen von Niederolefinen auf Grund von katalytischem Cracken von C4- oder höheren Olefinen.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Die petrochemische Industrie ist eine wichtige, tragende Industrie in der nationalen Ökonomie und liefert eine große Menge an chemischen Ausgangsmaterialien für verschiedene Branchen, einschließlich Industrie, Landwirtschaft, Kommunikation und nationale Verteidigung, die also einer der industriellen Sektoren ist, die korrelative und führende Schritte in der nationalen Ökonomie unternehmen. Niederolefine sind eines der wichtigsten grundlegenden Ausgangsmaterialien, welche die moderne petrochemische Industrie ausmachen.
  • Beispielsweise wird Propylen hauptsächlich zur Herstellung von Polypropylen, Cumol, Oxoalkohol, Acrylnitril, Propylenoxid, Acrylsäure, Isopropanol usw. verwendet, wobei Polypropylen für mehr als die Hälfte der Nachfrage nach Propylen in der Welt verantwortlich ist. Gegenwärtig stammt 67% des Propylens in der Welt aus Nebenprodukten bei der Herstellung von Ethylen durch Steamcracken, stammt 30% davon von Nebenprodukten bei der Herstellung von Benzin und Diesel mittels katalytischer Crack-Einheiten (FCC) in der Raffinerie und wird eine geringe Menge davon (etwa 3%) aus der Dehydrierung von Propan und der Metathesereaktion von Ethylen-Butylen erhalten. Es wird vorhergesagt, dass die Nachfrage nach Propylen in der Zukunft mit einer höheren Geschwindigkeit ansteigt als dessen Angebot. Zieht man die verhältnismäßig höhere Geschwindigkeit des Anstiegs bezüglich der Nachfrage nach Propylen und die Situation von „Nachfrage übersteigt Angebot", die sich bei herkömmlichen Herstellungsmethoden darstellt, in Betracht, ist es notwendig, auf verschiedene andere neue Techniken zum Erhöhen der Produktion an Propylen zum Zwecke des Befriedigens der Nachfrage nach Propylen zurückzugreifen.
  • Gegenwärtig gibt es ziemlich viele Ausgangsmaterialien für C4- oder höhere Olefine in der Welt. Zieht man den Einfluss verschiedener Faktoren, einschließlich der Veränderung auf dem Markt der chemischen Produkte und der Transportkosten, in Betracht, ist es ein bevorzugter Weg, diese Ausgangsmaterialien auszunutzen, indem sie an Ort und Stelle einer Weiterbehandlung unterzogen werden. Ein viel versprechendes Verfahren davon ist mit der Umwandlung von C4- oder höheren Olefinen in Niederolefine verbunden. Das Verfahren kann nicht nur Ausgangsmaterialien von C4- oder höheren Olefinen, die in verhältnismäßigem Überschuss vorliegen und einen geringeren zusätzlichen Wert aufweisen, ausnutzen, sondern kann auch verschiedene Niederolefin-Produkte, die weitere Verwendungen aufweisen, erzielen.
  • Das Bezugsdokument CN 1490287 A offenbarte ein Verfahren zur Herstellung von Ethylen und Propylen durch Umsetzen eines Gemischs, das C4- oder C5-Olefine enthält, in einem Festbettreaktor bei einer Temperatur von 350 bis 500°C, einem Druck von 0,6 bis 1,0 MPa und einer auf die Katalysatormasse bezogenen Raumgeschwindigkeit pro Stunde (WHSV) von 1 bis 10 h–1. Es konzentrierte sich auf die Modifikation verschiedener Typen von Katalysatoren und die Reaktionsergebnisse, und die Ausgangsmaterialien für die Reaktion sind auf C4- und C5-Olefine, aber nicht auf C5- oder höhere Olefine gerichtet. Unterdessen wurde darin eine Konfiguration mit einem einzigen Reaktor verwendet, somit war es unmöglich, sicher zu stellen, dass der Katalysator eine wünschenswerte Stabilität behielt, und eine wünschenswerte Ausbeute an den Zielprodukten zu erhalten.
  • Das Bezugsdokument CN 1274342 A (Entsprechung zu US 6,307,117 B1 ) offenbarte ein Verfahren zum Herstellen von Ethylen und Propylen durch katalytische Umwandlung aus einem Ausgangsstoff aus linearen Kohlenwasserstoffen, der 20% oder mehr mindestens eines C4- bis C12-Olefins enthält, wobei der Zeolith in einem Zeolith enthaltenden Katalysator, der darin verwendet wird, die folgenden Bedingungen erfüllte: der Zeolith enthielt im Wesentlichen keine Protonen, der Zeolith wies ein SiO2/Al2O3-Molverhältnis von 200 bis 5.000 auf und der Zeolith enthielt mindestens ein Metall, ausgewählt aus Metallen der Gruppe IB des Periodensystems, und der Zeolith war ein Zeolith mit mittlerer Porengröße, und der bevorzugte Zeolith gehörte zur Familie der ZSM-5-Zeolithe. Die Reaktion wurde bei einer Temperatur von 400 bis 700°C, einem Druck von 1 bis 10 atm und einer WHSV von 1 bis 1.000 h–1 durchgeführt. Jedoch wurde darin gleichermaßen eine Konfiguration mit einem einzigen Reaktor verwendet, was dadurch zu verhältnismäßig niedrigeren Ausbeuten an Ethylen und Propylen führte, wobei die höchste Ausbeute an Propylen lediglich 25,19% betrug.
  • Das Bezugsdokument WO 00/26163 für Equistar Chemicals, L.P., offenbarte ein Verfahren zum Herstellen von Propylen und Ethylen aus einem Ausgangsstoff, der mindestens 60 Gew.-% C4- und/oder C5-Olefine enthielt, mit einem Zeolithkatalysator, der eine mittlere Porengröße aufwies. Zeolithe, die in der Erfindung verwendbar sind, schlossen ein: Zeolithe mit einem eindimensionalen Kanal, wie ZSM-23 und AlPO4-11, die einen Porendurchmesser von mehr als 3,5 Å und einen Porengrößenindex im Bereich von 14 bis 28 aufwiesen; und Zeolithe mit miteinander verbundenen Kanälen, wie ZSM-57 und AlPO4-18, welche einen Primärkanal, der einen Porendurchmesser von mehr als 3,5 Å und einen Porengrößenindex im Bereich von 14 bis 28 aufwies, und einen Sekundärkanal einschlossen, der einen Porengrößenindex von weniger als 20 aufwies. Der Katalysator konnte vom Na-Typ, H-Typ usw. sein, wobei Spurenmengen eines oxidierenden Metalls, wie Pd oder Pt, zugegeben werden konnten, um die Entfernung von Koks während der Regeneration des Katalysators zu fördern. Das Verfahren wurde im Allgemeinen mit einem Festbettreaktorsystem verwendet, und die Reaktion wurde bei einer Temperatur von 200 bis 750°C, einem Druck von 0,05 bis 1 MPa und einer WHSV von 0,5 bis 1.000 h–1 durchgeführt. Einerseits offenbarte die Bezugsstelle nicht das konkrete Herstellungsverfahren für den Katalysator und Reaktionsdaten. Unterdessen wurde auch darin eine Konfiguration mit einem einzigen Reaktor verwendet, welche die Ergebnisse bestimmte, einschließlich nicht idealer Ausbeuten an Ethylen und Propylen und schlechter Stabilität des Katalysators.
  • INHALT DER ERFINDUNG
  • Das technische Problem, das in der vorliegenden Erfindung gelöst werden soll, ist, die Nachteile zu überwinden, die in den älteren Dokumenten dargestellt werden, einschließlich hoher Reaktionsdruck, hohe Reaktionstemperatur, geringe Ausbeute und Selektivität für Niederolefine als den Zielprodukten, schlechte Stabilität und kurze Lebensdauer des Katalysators, und eingeschränkte geeignete Ausgangsstoffe, und die vorliegende Erfindung stellte ein neuartiges Verfahren zum Herstellen von Niederolefinen auf.
  • Das vorliegende Verfahren ist durch niedrigeren Reaktionsdruck und Temperatur, hohe Ausbeute und gute Selektivität hinsichtlich der Niederolefine als dem Zielprodukt ebenso wie durch hohe Stabilität und lange Lebensdauer des Katalysators gekennzeichnet und kann auf verschiedene Ressourcen für Ausgangsstoff angewendet werden.
  • Um das vorstehende Problem zu lösen, ist die technische Lösung des vorliegenden Verfahrens wie folgt: ein Verfahren zum Herstellen von Niederolefinen, welches unter den Bedingungen des katalytischen Crackens von Olefinen durchgeführt wird und als einen Ausgangsstoff ein an Olefinen angereichertes Gemisch annimmt, das ein oder mehrere C4- oder höhere Olefine enthält, umfasst die Schritte:
    • a) Zulassen, dass der Ausgangsstoff mit einem kristallinen Aluminosilikat-Katalysator mit einem SiO2/Al2O3-Molverhältnis von mindestens 10 in Kontakt kommt, wodurch sich ein Reaktionsabfluss ergibt, der Niederolefine enthält; und
    • b) Abtrennen der Niederolefine aus dem Reaktionsabfluss;
    wobei der Reaktionsdruck (Manometerdruck, nachstehend dasselbe) von –0,1 MPa bis < 0 MPa beträgt.
  • Der Begriff „Niederolefine", der hier verwendet wird, bezieht sich auf Olefine mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen.
  • Das an Olefinen angereicherte Gemisch, das ein oder mehrere C4- oder höhere Olefine enthält und als ein Ausgangsstoff bei der vorstehenden technischen Lösung verwendet wird, ist vorzugsweise eine Fraktion eines an Olefinen angereicherten Gemischs, die C4- oder höhere Olefine enthält und aus katalytischen Crack-Einheiten in der Raffinerie oder aus Steamcrack-Einheiten in der Ethylenfabrik stammt, oder eine Mischungs-Komponente, die an Olefinen angereichert ist, die C4- oder höhere Olefine enthält und bei der Herstellung von alpha-Olefinen als Nebenprodukt erzeugt wird oder bei OTO (from Oxygenate To Olefin = von Sauerstoff enthaltender Verbindung zu Olefin), beispielsweise MTO (Methanol zu Olefin), wie MTP (Methanol zu Propylen) als Nebenprodukt erzeugt wird. Die Menge an C4- oder höheren Olefinen in den an Olefinen angereicherten Ausgangsstoffen liegt im Bereich von 10 bis 90 Gew.-%. Das an Olefinen angereicherte Gemisch ist vorzugsweise ein Gemisch, das lineare C4-C12-Olefine enthält, stärker bevorzugt ein Gemisch, das lineare C4-C8-Olefine enthält.
  • Der Reaktionsabfluss durchläuft hier nacheinander beispielsweise einen Turm zur Ethylenabtrennung und einen Turm zur Propylenabtrennung, wodurch ein Produkt mit Niederolefinen, wie Ethylen und Propylen, erhalten wird. Ein solches Verfahren zum Abtrennen von Niederolefinen ist Fachleuten bekannt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine organische, Sauerstoff enthaltende Verbindung zu dem an Olefinen angereicherten Gemisch gegeben und das Gewichtsverhältnis der organischen, Sauerstoff enthaltenden Verbindung zu den Olefinen, die in dem an Olefinen angereicherten Gemisch vorhanden sind, beträgt 0,01 bis 10:1. Die organische, Sauerstoff enthaltende Verbindung, die hier verwendet wird, schließt Methanol, Dimethylether, Ethanol, Ethylether oder Gemische davon in jedem Verhältnis ein. Vorzugsweise ist die organische, Sauerstoff enthaltende Verbindung Methanol, Dimethylether oder ein Gemisch von Methanol und Dimethylether in jedem Verhältnis. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beruht darin, dass eine geeignete Menge einer organischen, Sauerstoff enthaltenden Verbindung zusammen mit dem Kohlenwasserstoffausgangsstoff zum Reaktor gegeben wird. Beispielsweise wird auf der einen Seite Methanol oder Dimethylether als eine Sauerstoff enthaltende Verbindung unter den Reaktionsbedingungen dehydriert, wodurch sich Ethylen und Propylen bilden, was die Erhöhung der Ausbeute an den Zielprodukten begünstigt, und unterdessen kann das Wasser, das erzeugt wird, als ein verdünnendes Gas zum Cracken von C4- oder höheren Olefinen dienen, und, noch wichtiger, ergibt Methanol oder Dimethylether durch katalytisches Cracken bei einer verhältnismäßig geringeren Temperatur ein aktives Zwischenprodukt, das die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung von Kohlenwasserstoffen aktivieren kann, wodurch die Reaktionstemperatur erniedrigt wird und die Kohlenstoffablagerung am sauren Zentrum des Katalysators verringert wird. Gleichzeitig wird eine bestimmte Menge an Methanol oder Dimethylether oder einem Gemisch davon dem Abfluss aus dem Auslass jedes Reaktors zum Zweck des Bereitstellens von Wärmeabsorption, die bei der Crackreaktion auf Grund der Freisetzung der Dehydratationswärme der organischen, Sauerstoff enthaltenden Verbindung erforderlich ist, und gleichzeitig des Bereitstellens von verdünnendem Gas als Ergänzung zugegeben, so dass die dazwischenliegenden Verfahrensweisen und die Energie während der Reaktionen effizient durch eine wirksame Kombination von zwei Arten der vorstehend erwähnten Reaktionen ausgenutzt werden.
  • In der vorliegenden Erfindung beträgt der Reaktionsdruck vorzugsweise –0,08 bis < –0,01 MPa; beträgt die Reaktionstemperatur vorzugsweise 400 bis 580°C, stärker bevorzugt 440 bis 530°C; die auf die Katalysatormasse bezogene Raumgeschwindigkeit pro Stunde (WHSV, das Gewicht an Ausgangsstoff, das pro Stunde pro Gewichtseinheit des Katalysators durchläuft) von vorzugsweise 0,1 bis 100 h–1, stärker bevorzugt 1 bis 50 h–1. Die kristallinen Aluminosilikate, die hier verwendet werden, werden vorzugsweise aus Molekularsieben des ZSM-Typs, Beta-Molekularsieben oder Mordenit-Molekularsieben ausgewählt. Die ZSM-Molekularsiebe werden stärker bevorzugt aus ZSM-5, ZSM-11, ZSM-23 oder ZSM-42 ausgewählt, am stärksten bevorzugt aus ZSM-5-Molekularsieben. Die hier verwendeten Molekularsiebe weisen ein SiO2/Al2O3-Molverhältnis von vorzugsweise 10 bis 3.000, stärker bevorzugt 50 bis 1000, am stärksten bevorzugt 50 bis 500 auf. Im vorliegenden Verfahren beim Betrieb unter Unterdruck wird der Reaktor vorzugsweise aus axialen Festbettreaktoren, radialen Festbettreaktoren oder Wanderbettreaktoren, stärker bevorzugt aus axialen Festbettreaktoren oder radialen Festbettreaktoren ausgewählt.
  • Beim Betrieb unter Unterdruck kann das vorliegende Verfahren thermodynamisch wirksam eine Tendenz zur Mehrfachreaktion, Polymerisation oder sogar Kondensation von Olefinen hemmen, wodurch die Anzahl von Olefinmolekülen verringert wird, und stattdessen eine Tendenz zur Verringerung der Größen von Olefinen im Ausgangsstoff fördern, wodurch mehr Niederolefine als den Zielprodukten hergestellt werden. Unterdessen sind während des katalytischen Crackens von Olefinen die Olefine von sowohl den Recktanten als auch den Zielprodukten einer Wasserstofftransferreaktion ausgesetzt, wodurch die entsprechenden Alkane hergestellt werden, was ein Hauptgrund ist, der für die verringerte Selektivität und Ausbeute der Zielprodukte verantwortlich ist. Die Wasserstofftransferreaktion ist eine Art bimolekularer Reaktion, und die Verringerung des Reaktionsdrucks hemmt die Wasserstofftransferreaktion von Olefinen auch in großem Maße. Von besonderer Bedeutung ist, dass die Hemmung der Wasserstofftransferreaktion eine große Rolle bei der Herstellung von Koksvorstufen und der Verlängerung der Stabilität und Regenerationsdauer des Katalysators spielt. Weiterhin kann der Betriebszustand des Unterdrucks auch merklich die Reaktionstemperatur verringern und somit einen Zustand der niedrigeren Betriebstemperatur verwirklichen und eine höhere Selektivität und Ausbeute an Niederolefinen erzielen. Die damit verbundene Temperatur ist auch ein Schlüsselfaktor, um die Aktivitätszeit eines Katalysators zu beeinflussen; und je niedriger die Temperatur ist, desto besser ist die Stabilität der Katalysatoraktivität und desto länger ist die Betriebszeit des Katalysators.
  • Kurz gesagt, der Betrieb unter Unterdruck erleichtert thermodynamisch die Reaktionen, durch welche die molekularen Größen verringert werden, wobei unterdessen die Reaktionstemperatur verringert wird, was effizient die Wasserstofftransferreaktion von Olefinen hemmt. Dies verlangsamt schließlich die Deaktivierung des Katalysators auf Grund der Ablagerung von Koks in großem Maße und verlängert somit die Zeitspanne der stabilen Katalysatoraktivität und erzielt eine höhere Selektivität und Ausbeute der Zielprodukte. Er ist sehr wichtig für das Verfahren zum Erhöhen der Ausbeute an Niederolefinen auf Grund von katalytischem Cracken im Festbett.
  • Die technische Lösung der Erfindung erreicht eine bevorzugte technische Wirkung, welche effizient die Zeitspanne der stabilen Katalysatoraktivität verlängert und eine höhere Ausbeute an Niederolefinen erzielt, mit dem Reaktionsdruck von –0,1 bis < 0 MPa, der Reaktionstemperatur von 400°C bis 580°C und der WHSV von 0,1 bis 100 h–1.
  • Im Hinblick auf weitere Betriebsbedingungen, die hier nicht spezifisch beschrieben werden, aber am vorliegenden Verfahren zum Herstellen von Niederolefinen durch katalytisches Cracken beteiligt sein können, wird auf herkömmliche katalytische Crackverfahren von Niederolefinen Bezug genommen.
  • Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Prozentsätze und Verhältnisse, die hier verwendet werden, alle auf das Gewicht.
  • Sofern nicht anders angegeben, wird das SiO2/Al2O3-Molverhältnis der kristallinen Aluminosilikate in der vorliegenden Erfindung auf Atombasis berechnet.
  • Alle erwähnten Veröffentlichungen sind hier zur Bezugnahme in ihrer Gänze zu allen Zwecken eingeschlossen.
  • Die folgenden Beispiele beschreiben und zeigen weiter die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungen. Alle die Beispiele sind lediglich veranschaulichend und nicht als Einschränkung der vorliegenden Erfindungen auszulegen.
  • In den Beispielen werden die Mengen der verschiedenen Komponenten in jedem der beteiligten Gemische mit einem Gaschromatograph HP-6890 (Agilent Technologies, Inc., Vereinigte Staaten) getrennt und nachgewiesen, der mit einem Wasserstoff-Flammenionisationsdetektor und einer PLOT-Al2O3-Kapillarchromatographiesäule mit einem Durchmesser von 0,53 mm und einer Länge von 50 m ausgerüstet ist.
  • BEISPIELE
  • Beispiele 1 bis 4
  • Experimente an katalytischen Crackreaktionen unter Unterdrücken, verschiedenen WHSV-Bedingungen und mit 1-Buten als Ausgangsstoff
  • Ausgangsmaterialien in einem Molverhältnis von 200 SiO2:0,5 Al2O3:60 n-Butylamin:17 OH:200 NaCl:6300 H2O wurden unter Rühren bei Raumtemperatur 15 h lang gemischt, wodurch eine Aufschlämmung formuliert wurde, die Silicium, Aluminium, Templat (n-Butylamin) und Wasser in einem SiO2/Al2O3-Molverhältnis von 200 enthielt. Danach wurde die Aufschlämmung 50 h lang bei 140°C kristallisiert, gefolgt von Waschen der kristallisierten Lösung mit destilliertem Wasser, 12 h lang Trocknen an Luftatmosphäre bei 120°C und dann 8 h lang Calcinieren bei 580°C an Luftatmosphäre, wodurch ein ZSM-5-Molekularsieb erhalten wird. 50 g des ZSM-5-Molekulargewichts wurden mit 87 g 40-gew.-%igem Silicagel gemischt und extrudiert, wodurch Bänder erhalten wurden, gefolgt von 12 h lang Trocknen bei 130°C an Luftatmosphäre und 6 h lang Calcinieren bei 430°C an Luftatmosphäre, wodurch ein Katalysator des ZSM-5-Typs erhalten wurde.
  • 5 g des vorstehenden Katalysators des ZSM-5-Typs wurden in die Thermostatenzone eines Reaktors (der ein axialer Festbettreaktor mit 18 mm Durchmesser ist, desgleichen in den folgenden Beispielen, sofern nicht anders angegeben) geladen und 3 h lang bei 480°C in einer N2-Atmosphäre vor der Reaktion aktiviert. Dann wurde ein Ausgangsstoff aus reinem 1-Buten (99,9% Reinheit) eingefüllt, um ihn durch Kontaktieren mit dem Katalysator umzusetzen. Die Reaktionstemperatur betrug 500°C und der Reaktionsdruck betrug –0,042 MPa. Der Unterdruck wurde bewirkt, indem der Antrieb einer Vakuumpumpe eingeschaltet und ihr Frequenzumsetzer eingestellt wurde, bis der gewünschte Unterdruck erreicht war. Das Produkt wurde analysiert, indem unter unterschiedlichen Reaktionsbedingungen nach 2 h langem Umsetzen beprobt wurde (desgleichen in den folgenden Beispielen). Die Reaktionsergebnisse wurden in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1. Die Reaktionsergebnisse unter Unterdrücken und verschiedenen WHSV-Bedingungen
    Beispiel Nr. Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 4
    WHsV (h–1) 2,000 7,966 12,101 19,829
    Umwandlung von C4-Olefin% 68,779 71,049 67,345 65,108
    Selektivität von Ethylen% 9,767 11,044 10,433 8,975
    Selektivität von Propylen% 31,397 38,109 43,663 44,353
    Selektivität von (E+P)% 41,164 49,153 54,096 53,328
    Ausbeute an Ethylen% 6,718 7,847 7,026 5,844
    Ausbeute an Propylen% 21,594 27,076 29,405 28,877
    Ausbeute an (E+P)% 28,312 34,923 36,431 34,720
    • Anmerkungen: E bezog sich auf Ethylen; P bezog sich auf Propylen; und E+P bezog sich auf die Summe von Ethylen und Propylen
  • Beispiele 5 bis 7
  • Experimente an katalytischen Crackreaktionen unter Unterdrücken, verschiedenen Temperaturbedingungen und mit dem Ausgangsstoff, der gemischtes C8-Monoolefin (das von Lanzhou Refinery of PetroChina, Company Limited (Lanzhou City, China) stammt, wobei der Gewichtsprozentsatz von Octen etwa 80,5% betrug und der Gewichtsprozentsatz von Octan etwa 19,5% betrug) ist:
    5 g des Katalysators vom ZSM-5-Typ, wie im vorstehenden Beispiel 1 hergestellt (aber mit einem SiO2/Al2O3-Molverhältnis von 800), wurde in die Thermostatenzone eines axialen Festbettreaktors mit einem Durchmesser von 18 mm geladen und 3 h lang bei 480°C in einer N2-Atmosphäre vor der Reaktion aktiviert. Dann wurde ein Ausgangsstoff aus C8-Monoolefin eingefüllt, um ihn durch Kontaktieren mit dem Katalysator umzusetzen. Der Unterdruck wurde bewirkt, indem der Antrieb einer Vakuumpumpe eingeschaltet und ihr Frequenzumsetzer eingestellt wurde, bis der gewünschte Unterdruck erreicht war. Die Ausbeuten und Selektivität der Produkte unter den unterschiedlichen Bedingungen wurden in Tabelle 2 aufgeführt. Tabelle 2 Die Ausbeuten und Selektivität von Ethylen und Propylen unter unterschiedlichen Bedingungen mit dem Ausgangsstoff C8-Monoolefin
    Beispiel Nr. Beispiel 5 Beispiel 6 Beispiel 7
    Reaktionstemperatur, °C 480 460 450
    Reaktionsdruck, MPa -0,06 -0,06 -0,06
    WHSV (h–1) 7,627 9,660 12, 372
    Selektivität von Ethylen% 8,189 5,720 4,679
    Selektivität von Propylen% 45,940 46,442 45,324
    Selektivität von (E+P) % 54,129 52,162 50,002
    Ausbeute an Ethylen% 5,292 3,551 2,825
    Ausbeute an Propylen% 29,685 28,835 27,363
    Ausbeute an (E+P)% 34,977 32,387 30,188
  • Beispiel 8
  • Die verschiedenen Schritte und Bedingungen in diesem Beispiel waren dieselben wie diejenigen in Beispiel 1, ausgenommen dass: das Molekularsieb ZSM-5-Molekularsieb als Katalysator mit einem SiO2/Al2O3-Molverhältnis von 58 war; die Reaktionstemperatur 410°C betrug, die WHSV 0,52 h–1 betrug und der Reaktionsdruck –0,09 MPa betrug. Der Unterdruck wurde bewirkt, indem der Antrieb einer Vakuumpumpe eingeschaltet und ihr Frequenzumsetzer eingestellt wurde, bis der gewünschte Unterdruck erreicht war. Der hier verwendete Ausgangsstoff war der gemischte C4-Ausgangsstoff, der aus dem FCC-Apparat in der Shanghai Petrochemical Refinery von SINOPEC (Shanghai City, China) erhalten wurde, dessen Komponenten in Gewichtsprozent in Tabelle 3 aufgeführt wurden. Die Reaktionsergebnisse waren wie folgt: die Ausbeute an Ethylen betrug 4,31% und die Ausbeute an Propylen betrug 25,76%. Tabelle 3. Die Mengen (in Gewichtsprozent) von Komponenten im vorstehenden gemischten C4-Ausgangsstoff, der aus dem vorstehenden FCC-Apparat erhalten wurde
    Komponenten Menge, Gew.-% Komponenten Menge, Gew.-%
    Isobutan 3,249 1-Buten 51,857
    n-Butan 13,368 Isobuten 0,048
    Propadien 0,068 Cis-2-buten 13,211
    Acetylen 0,008 Isopentan 0,002
    Neopentan 0,149 n-Pentan 0,000
    Trans-2-buten 17,259 1,3-Butadien 0,110
    Pentan und Isohexan 0,127 Methylacetylen 0,004
    n-Hexan 0,007 C6 oder höher 0,531
  • Beispiel 9
  • Die verschiedenen Schritte und Bedingungen in diesem Beispiel waren dieselben wie diejenigen in Beispiel 1, ausgenommen dass: das Molekularsieb ZSM-5-Molekularsieb als Katalysator mit einem SiO2/Al2O3-Molverhältnis von 950 war; die Reaktionstemperatur 530°C betrug, die WHSV 47 h–1 betrug und der Reaktionsdruck –0,01 MPa betrug. Der Unterdruck wurde bewirkt, indem der Antrieb einer Vakuumpumpe eingeschaltet und ihr Frequenzumsetzer eingestellt wurde, bis der gewünschte Unterdruck erreicht war. Der hier verwendete Ausgangsstoff war der gemischte C4-Ausgangsstoff, der aus dem vorstehenden FCC-Apparat erhalten wurde, dessen Komponenten in Gewichtsprozent in Tabelle 3 aufgeführt wurden. Die Reaktionsergebnisse waren wie folgt: die Ausbeute an Ethylen betrug 5,55% und die Ausbeute an Propylen betrug 26,83%.
  • Beispiel 10
  • Die verschiedenen Schritte und Bedingungen in diesem Beispiel waren dieselben wie diejenigen in Beispiel 1, ausgenommen dass: das Molekularsieb ZSM-5-Molekularsieb als Katalysator mit einem SiO2/Al2O3-Molverhältnis von 115 war; die Reaktionstemperatur 500°C betrug, die WHSV 3 h–1 betrug und der Reaktionsdruck –0,053 MPa betrug. Der Unterdruck wurde bewirkt, indem der Antrieb einer Vakuumpumpe eingeschaltet und ihr Frequenzumsetzer eingestellt wurde, bis der gewünschte Unterdruck erreicht war. Der hier verwendete Ausgangsstoff war der gemischte C4-Ausgangsstoff, der aus dem vorstehenden FCC-Apparat erhalten wurde, dessen Komponenten in Gewichtsprozent in Tabelle 3 aufgeführt wurden. Die Reaktionsergebnisse waren wie folgt: die Ausbeute an Ethylen betrug 7,34% und die Ausbeute an Propylen betrug 30,51%.
  • Beispiel 11
  • Die verschiedenen Schritte und Bedingungen in diesem Beispiel waren dieselben wie diejenigen in Beispiel 1, ausgenommen dass: das Molekularsieb ZSM-5-Molekularsieb als Katalysator mit einem SiO2/Al2O3-Molverhältnis von 115 war; die Reaktionstemperatur 500°C betrug, die WHSV 3 h–1 betrug und der Reaktionsdruck –0,053 MPa betrug. Der Unterdruck wurde bewirkt, indem der Antrieb einer Vakuumpumpe eingeschaltet und ihr Frequenzumsetzer eingestellt wurde, bis der gewünschte Unterdruck erreicht war. Der hier verwendete Ausgangsstoff war der gemischte C4-Ausgangsstoff, der aus dem vorstehenden FCC-Apparat erhalten wurde, dessen Komponenten in Gewichtsprozent in Tabelle 3 aufgeführt wurden. Gleichzeitig wurde Methanol zusammen mit dem gemischten C4-Ausgangsstoff bei dem Gewichtsverhältnis von Olefinen in dem gemischten C4-Ausgangsstoff zu Methanol von 4:1 zugegeben. Die Reaktionsergebnisse waren wie folgt: die Ausbeute an Ethylen betrug 7,89% und die Ausbeute an Propylen betrug 33,78%.
  • Beispiel 12
  • Die verschiedenen Schritte und Bedingungen in diesem Beispiel waren dieselben wie diejenigen in Beispiel 1, ausgenommen dass: das Molekularsieb ZSM-5-Molekularsieb als Katalysator mit einem SiO2/Al2O3-Molverhältnis von 500 war; die Reaktionstemperatur 580°C betrug, die WHSV 20 h–1 betrug und der Reaktionsdruck –0,08 MPa betrug. Der Unterdruck wurde bewirkt, indem der Antrieb einer Vakuumpumpe eingeschaltet und ihr Frequenzumsetzer eingestellt wurde, bis der gewünschte Unterdruck erreicht war. Der hier verwendete Ausgangsstoff war der gemischte C4-Ausgangsstoff, der aus dem vorstehenden FCC-Apparat erhalten wurde, dessen Komponenten in Gewichtsprozent in Tabelle 3 aufgeführt wurden. Die Reaktionsergebnisse waren wie folgt: die Ausbeute an Ethylen betrug 10,82% und die Ausbeute an Propylen betrug 36,51%.
  • Beispiel 13
  • Die verschiedenen Schritte und Bedingungen in diesem Beispiel waren dieselben wie diejenigen in Beispiel 1, ausgenommen dass: das Molekularsieb ZSM-11-Molekularsieb als Katalysator mit einem SiO2/Al2O3-Molverhältnis von 600 war; die Reaktionstemperatur 510°C betrug, die WHSV 18 h–1 betrug und der Reaktionsdruck –0,02 MPa betrug. Der Unterdruck wurde bewirkt, indem der Antrieb einer Vakuumpumpe eingeschaltet und ihr Frequenzumsetzer eingestellt wurde, bis der gewünschte Unterdruck erreicht war. Der hier verwendete Ausgangsstoff war der gemischte C5-Ausgangsstoff (wobei die Gewichtsmenge von n-Penten 44,1% betrug, diejenige von n-Pentan 15,28% betrug und diejenige von Isopentan 40,62% betrug), der aus der Steamcrack-Einheit in der Ethylene Factory der SINOPEC SHANGHAI Petrochemical Company Limited (Shanghai City, China) erhalten wurde. Die Reaktionsergebnisse waren wie folgt: die Ausbeute an Ethylen betrug 4,06%, die Ausbeute an Propylen betrug 25,76% und die Ausbeute an Guten betrug 30%.
  • Beispiel 14
  • Die verschiedenen Schritte und Bedingungen in diesem Beispiel waren dieselben wie diejenigen in Beispiel 1, ausgenommen dass: das Molekularsieb ZSM-42-Molekularsieb als Katalysator mit einem SiO2/Al2O3-Molverhältnis von 210 war; die Reaktionstemperatur 530°C betrug, die WHSV 30 h–1 betrug und der Reaktionsdruck –0,062 MPa betrug. Der Unterdruck wurde bewirkt, indem der Antrieb einer Vakuumpumpe eingeschaltet und ihr Frequenzumsetzer eingestellt wurde, bis der gewünschte Unterdruck erreicht war. Der hier verwendete Ausgangsstoff war das reine 1-Buten (99,9% Reinheit). Die Reaktionsergebnisse waren wie folgt: die Ausbeute an Ethylen betrug 6,34% und die Ausbeute an Propylen betrug 32,58%.
  • Beispiel 15
  • Die verschiedenen Schritte und Bedingungen in diesem Beispiel waren dieselben wie diejenigen in Beispiel 1, ausgenommen dass: das Molekularsieb Beta-Molekularsieb als Katalysator mit einem SiO2/Al2O3-Molverhältnis von 800 war; die Reaktionstemperatur 410°C betrug, die WHSV 50 h–1 betrug und der Reaktionsdruck –0,023 MPa betrug. Der Unterdruck wurde bewirkt, indem der Antrieb einer Vakuumpumpe eingeschaltet und ihr Frequenzumsetzer eingestellt wurde, bis der gewünschte Unterdruck erreicht war. Der hier verwendete Ausgangsstoff war der gemischte C4-Ausgangsstoff, der aus dem vorstehenden FCC-Apparat erhalten wurde, dessen Komponenten in Gewichtsprozent in Tabelle 3 aufgeführt wurden. Die Reaktionsergebnisse waren wie folgt: die Ausbeute an Ethylen betrug 3,78% und die Ausbeute an Propylen betrug 23,18%.
  • Beispiel 16
  • Die verschiedenen Schritte und Bedingungen in diesem Beispiel waren dieselben wie diejenigen in Beispiel 1, ausgenommen dass: das Molekularsieb Mordenit-Molekularsieb als Katalysator mit einem SiO2/Al2O3-Molverhältnis von 50 war; die Reaktionstemperatur 580°C betrug, die WHSV 0,5 h–1 betrug und der Reaktionsdruck –0,042 MPa betrug. Der Unterdruck wurde bewirkt, indem der Antrieb einer Vakuumpumpe eingeschaltet und ihr Frequenzumsetzer eingestellt wurde, bis der gewünschte Unterdruck erreicht war. Der hier verwendete Ausgangsstoff war der gemischte C4-Ausgangsstoff, der aus dem vorstehenden FCC-Apparat erhalten wurde, dessen Komponenten in Gewichtsprozent in Tabelle 3 aufgeführt wurden. Die Reaktionsergebnisse waren wie folgt: die Ausbeute an Ethylen betrug 8,45% und die Ausbeute an Propylen betrug 31,36%.
  • Beispiel 17
  • Experiment an der Crackleistung von Katalysator, wobei der Ausgangsstoff für katalytisches Cracken C4-C7-Monoolefine sind
  • Die verschiedenen Schritte und Bedingungen in diesem Beispiel waren dieselben wie diejenigen in Beispiel 1, ausgenommen dass: das Molekularsieb ZSM-5-Molekularsieb als Katalysator mit einem SiO2/Al2O3-Molverhältnis von 180 war; und der Ausgangsstoff C4-C7-Monoolefine war, die aus Nebenprodukten bei der Herstellung von Olefinen durch Cracken von Methanol (MTO) im Shanghai Research Institute von Petrochemical Technology SINOPEC (Shanghai City, China) erhalten wurden, wobei die Mengen an C4- bzw. C5-Olefine etwa 60% bzw. etwa 25% betrugen, wobei die restlichen etwa 1,5% C6- oder höhere Olefine waren.
  • 5 g des vorstehenden Katalysators vom ZSM-5-Typ wurden in die Thermostatenzone eines axialen Festbettreaktors mit einem Durchmesser von 18 mm geladen und 3 h lang bei 480°C in einer N2-Atmosphäre vor der Reaktion aktiviert. Dann wurde der vorstehende Ausgangsstoff eingefüllt, um ihn durch Kontaktieren mit dem Katalysator umzusetzen. Die Reaktionstemperatur betrug 530°C und der Reaktionsdruck betrug –0,068 MPa. Der Unterdruck wurde bewirkt, indem der Antrieb einer Vakuumpumpe eingeschaltet und ihr Frequenzumsetzer eingestellt wurde, bis der gewünschte Unterdruck erreicht war. Die Reaktionsergebnisse waren wie folgt: die Ausbeute an Ethylen betrug 8,34% und die Ausbeute an Propylen betrug 33,95% und die Umwandlung der Olefine insgesamt betrug 72%.
  • Beispiel 18
  • Die verschiedenen Schritte und Bedingungen in diesem Beispiel waren dieselben wie diejenigen in Beispiel 1, wodurch ZSM-5-Molekularsieb als Katalysator hergestellt wurde. 5 g des vorstehenden Katalysators vom ZSM-5-Typ wurden in die Thermostatenzone eines axialen Festbettreaktors mit einem Durchmesser von 18 mm geladen und 3 h lang bei 480°C in einer N2-Atmosphäre vor der Reaktion aktiviert. Dann wurde der Ausgangsstoff eingefüllt, um ihn durch Kontaktieren mit dem Katalysator umzusetzen. Der hier verwendete Ausgangsstoff war der gemischte C4-Ausgangsstoff, der aus dem vorstehenden FCC-Apparat erhalten wurde, dessen Komponenten in Gewichtsprozent in Tabelle 3 aufgeführt wurden. Die Reaktionstemperatur betrug 560°C, die WHSV betrug 8 h–1 und der Reaktionsdruck betrug –0,028 MPa. Der Unterdruck wurde bewirkt, indem der Antrieb einer Vakuumpumpe eingeschaltet und ihr Frequenzumsetzer eingestellt wurde, bis der gewünschte Unterdruck erreicht war. Die Reaktionsaktivitäten des Katalysators zu unterschiedlichen Zeitpunkten wurden in Tabelle 4 aufgeführt. Tabelle 4 Experimente an der Lebensdauer des Katalysators
    Reaktions- dauer (h) Ausbeute an Propylen,% Ausbeute an Ethylen,%
    4 7 29,9
    26 7,4 29,1
    50 7,6 29,4
    82 7,2 28,5
    150 7,5 29,9
    220 7,5 30
    280 7,6 30,6
    320 7,3 29,4
    400 7,5 30,2
    440 7,5 29,9
    498 7,3 29,6
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Die verschiedenen Schritte, Bedingungen, Katalysator und Ausgangsstoff in diesem Beispiel waren dieselben wie diejenigen in Beispiel 18, um den so hergestellten ZSM-5-Katalysator zu untersuchen, ausgenommen dass der Reaktionsdruck Normaldruck ist. Die Reaktionsaktivitäten des Katalysators zu unterschiedlichen Zeitpunkten wurden in Tabelle 5 aufgeführt. Tabelle 5 Experimente an der Lebensdauer des Katalysators
    Reaktions- dauer (h) Ausbeute an Propylen,% Ausbeute an Ethylen,%
    1,01 7,23 28,3
    5,08 7,43 28,40
    8,12 7,71 28,16
    17,17 7,62 27,74
    25,23 7,64 27,21
    33,12 7,44 28,35
    41,12 6,96 27,08
    49,13 6,37 26,05
    57,33 5,35 24,17
    65,25 4,83 22,88
    73,25 3,58 19,17
    81,15 2,55 15,69
    89,17 1,60 11,47
    97,17 1,08 8,71
    105,08 0,61 5,80
    108,17 0,53 5,14
  • Offensichtlich kann die vorliegende technische Lösung des Zugebens von Methanol in gleicher Weise deutlich die wirksame Lebensdauer des Katalysators verlängern, was offensichtlichen technischen Vorteil aufweist.
  • Vergleichsbeispiele 2 bis 5
  • Die verschiedenen Schritte, Bedingungen, Katalysator und Ausgangsstoff in diesen Experimenten waren dieselben wie diejenigen in Beispiel 1, um den so hergestellten ZSM-5-Katalysator zu untersuchen, ausgenommen dass der Reaktionsdruck Normaldruck ist. Die Reaktionsaktivitäten des Katalysators zu unterschiedlichen Zeitpunkten wurden in Tabelle 6 aufgeführt. Tabelle 6. Die Reaktionsergebnisse unter Unterdrücken und verschiedenen WHSV-Bedingungen
    Beispiel Nr. Vergleichsbeispiel 2 Vergleichsbeispiel 3 Vergleichsbeispiel 4 Vergleichsbeispiel 5
    WHSV (h–1) 2,000 7,966 12,101 19,829
    Umwandlung von C4-Olefin% 64,941 75,919 72,625 70,303
    Selektivität von Ethylen 7,336 10,003 11,035 9,526
    Selektivität von Propylen 25,160 28,484 35,085 37,130
    Selektivität von (E+P)% 32,495 38,437 46,121 46,655
    Ausbeute an Ethylen% 4,764 7,594 8,014 6,697
    Ausbeute an Propylen% 16,339 21,625 25,481 26,103
    Ausbeute an (E+P)% 21,103 29,219 33,495 32,800
  • Vergleichsbeispiel 6
  • Die verschiedenen Schritte und Bedingungen in diesem Beispiel waren dieselben wie diejenigen in Beispiel 13, ausgenommen dass der Reaktionsdruck Normaldruck ist. Die Reaktionsergebnisse waren wie folgt: die Ausbeute an Ethylen betrug 3,73% und die Ausbeute an Propylen betrug 22,89% und die Ausbeute an Buten betrug 26,3%.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen von Niederolefinen bereit. Die technische Aufgabe, die in der vorliegenden Erfindung hauptsächlich angesprochen wird, ist, die Nachteile zu überwinden, die im Stand der Technik dargestellt werden, einschließlich hohem Reaktionsdruck, hoher Reaktionstemperatur, geringer Ausbeute und Selektivität für Niederolefine als den Zielprodukten, schlechter Stabilität und kurzer Lebensdauer des Katalysators, und eingeschränkter geeigneter Ausgangsstoffe. Das vorliegende Verfahren, das unter den Bedingungen des katalytischen Crackens von Olefinen durchgeführt wird und als einen Ausgangsstoff ein an Olefinen angereichertes Gemisch annimmt, das ein oder mehrere C4- oder höhere Olefine und gegebenenfalls eine organische, Sauerstoff enthaltende Verbindung enthält, umfasst die Schritte: a) Zulassen, dass der Ausgangsstoff mit einem kristallinen Aluminosilikat-Katalysator mit einem SiO2/Al2O3-Molverhältnis von mindestens 10 in Kontakt kommt, um dadurch einen Reaktionsabfluss herzustellen, der Niederolefine enthält; und b) Abtrennen der Niederolefine aus dem Reaktionsabfluss; wobei der Reaktionsdruck von –0,1 MPa bis < 0 MPa beträgt. Das vorliegende Verfahren, welches wünschenswerterweise das vorstehende technische Problem löst, kann bei der industriellen Herstellung von Niederolefinen verwendet werden.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Herstellen von Niederolefinen, welches unter den Bedingungen des katalytischen Crackens von Olefinen durchgeführt wird und als einen Ausgangsstoff ein an Olefinen angereichertes Gemisch annimmt, das ein oder mehrere C4- oder höhere Olefine enthält, umfasst die Schritte: a) Zulassen, dass der Ausgangsstoff mit einem kristallinen Aluminosilikat-Katalysator mit einem SiO2/Al2O3-Molverhältnis von mindestens 10 in Kontakt kommt, wodurch sich ein Reaktionsabfluss ergibt, der Niederolefine enthält; und b) Abtrennen der Niederolefine aus dem Reaktionsabfluss; wobei der Reaktionsdruck von –0,1 MPa bis < 0 MPa beträgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das an Olefinen angereicherte Gemisch eine Fraktion eines an Olefinen angereicherten Gemischs, die C4- oder höhere Olefine enthält und aus katalytischen Crack-Einheiten in der Raffinerie oder aus Steamcrack-Einheiten in der Ethylenfabrik stammt, oder eine Komponente eines an Olefinen angereicherten Gemischs, die C4- oder höhere Olefine enthält und bei der Herstellung von alpha-Olefinen als Nebenprodukt erzeugt wird oder bei von Sauerstoff enthaltender Verbindung zu Olefin (OTO) als Nebenprodukt erzeugt wird, ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das an Olefinen angereicherte Gemisch ein Gemisch ist, das lineare C4-C12-Olefine enthält.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das an Olefinen angereicherte Gemisch ein Gemisch ist, das lineare C4-C8-Olefine enthält.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Reaktionsdruck von –0,08 bis < –0,01 MPa beträgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Reaktionstemperatur 400 bis 580°C beträgt und die WHSV 0,1 bis 100 h–1 beträgt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Reaktionstemperatur 440 bis 530°C beträgt und die WHSV 1 bis 50 h–1 beträgt.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die kristallinen Aluminosilikate aus ZSM-Molekularsieben, Beta-Molekularsieben oder Mordenit-Molekularsieben ausgewählt sind; und das Molekularsieb ein SiO2/Al2O3-Molverhältnis von 10 bis 3.000 aufweist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das ZSM-Molekularsieb aus ZSM-5, ZSM-11, ZSM-23 oder ZSM-42 ausgewählt ist; und das Molekularsieb ein SiO2/Al2O3-Molverhältnis von 50 bis 1.000 aufweist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das ZSM-Molekularsieb aus ZSM-5-Molekularsieben mit einem SiO2/Al2O3-Molverhältnis von 50 bis 500 ausgewählt ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine organische, Sauerstoff enthaltende Verbindung zu dem an Olefinen angereicherten Gemisch gegeben wird und das Gewichtsverhältnis der organischen, Sauerstoff enthaltenden Verbindung zu den Olefinen, die in dem an Olefinen angereicherten Gemisch vorhanden sind, 0,01 bis 10:1 beträgt.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die organische, Sauerstoff enthaltende Verbindung Methanol, Dimethylether oder ein Gemisch aus Methanol und Dimethylether ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Reaktoren für das katalytische Cracken von Olefinen aus axialen Festbettreaktoren, radialen Festbettreaktoren und Wanderbettreaktoren gewählt sind.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104109071B (zh) * 2013-04-16 2016-08-03 中国石油化工股份有限公司 裂解碳五馏分制丙烯的方法
CN107999123B (zh) * 2016-10-27 2020-05-19 中国科学院大连化学物理研究所 甲醇或/和二甲醚制取高碳烯烃催化剂及制备方法和应用
CN113620767B (zh) * 2020-05-08 2023-11-10 中国石油化工股份有限公司 一种生产低碳烯烃和芳烃的方法及反应系统
EP4269537A1 (de) * 2021-01-11 2023-11-01 China Petroleum & Chemical Corporation Katalytisches wirbelschichtumwandlungsverfahren zur herstellung von olefinen mit niedrigem kohlenstoffgehalt

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3372474D1 (en) * 1982-11-10 1987-08-20 Montedipe Spa Process for converting olefins having 4 to 12 carbon atoms into propylene
JPS61289049A (ja) 1985-05-27 1986-12-19 Agency Of Ind Science & Technol プロピレンの製造方法
AU583335B2 (en) * 1985-08-21 1989-04-27 Mobil Oil Corporation Dispersed catalyst cracking with methanol as a coreactant
JPS6270325A (ja) * 1985-09-20 1987-03-31 Agency Of Ind Science & Technol 低級オレフインの製造方法
DE19648795A1 (de) 1996-11-26 1998-05-28 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum Erzeugen von C¶3¶- und C¶4¶-Olefinen aus einem C¶4¶- bis C¶7¶-Olefine enthaltenden Einsatzgemisch
US6222087B1 (en) * 1999-07-12 2001-04-24 Mobil Oil Corporation Catalytic production of light olefins rich in propylene
CN1151105C (zh) * 2001-10-22 2004-05-26 中国石油化工股份有限公司 用碳四及其以上烯烃生产丙烯的方法
US6888038B2 (en) * 2002-03-18 2005-05-03 Equistar Chemicals, Lp Enhanced production of light olefins
DE10233069C1 (de) 2002-07-19 2003-09-18 Lurgi Ag Verfahren zur Herstellung von Propylen aus einem C¶4¶ bis C¶8¶ Olefine enthaltenden Einsatzstrom
WO2004072002A1 (ja) * 2003-02-14 2004-08-26 Mitsui Chemicals, Inc. 低級オレフィンの製造方法
CN1274645C (zh) * 2003-10-27 2006-09-13 中国石油化工股份有限公司 碳四及其以上烯烃催化裂解生产丙烯的方法
US7692057B2 (en) * 2005-08-15 2010-04-06 China Petroleum & Chemical Corporation Process for producing lower olefins by using multiple reaction zones

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